JP2007007608A - Minute object inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばコンデンサチップのような微小物体の外観や寸法等を検査し、検査結果に基づいて良品と不良品とに分別する微小物体検査装置に関する。 The present invention relates to a micro object inspection apparatus that inspects the appearance and dimensions of a micro object such as a capacitor chip and classifies the micro object into a non-defective product and a defective product based on an inspection result.
本出願人は、微小物体の外観について欠陥を精度良くかつ高効率で検査して良品と不良品とに分別する検査装置について以下の特許を受けている。
特許文献1によれば、微小物体検査装置は、微小物体を撮像するため、フィーダの近傍に2台のカメラが、該フィーダにおける微小物体の搬送下流に配置された回転テーブルの近傍に4台のカメラが、設けられる構成である。
According to
したがって、特許文献1の微小物体検査装置は、フィーダにおいて該微小物体の上面と一方側面が撮像され、フィーダの搬送下流に設けられた回転テーブルにおいて該微小物体の下面、他方側面、前面、及び後面が撮像される。
Therefore, in the minute object inspection apparatus of
特許文献1における微小物体検査装置は、出願前までの課題や問題、出願当時に指摘した将来的に発生し得る問題も予測したうえでの構成であるから、出願当時から現状に至るまでの寸法の微小物体すなわち電子素子の外観検査を、現状速度で行う場合には何らの問題がなかった。
Since the micro object inspection apparatus in
しかし、電子素子は日々超小型化し、そのような超小型化する電子素子の良品又は不良品をさらに高速に精度良く検査するにはより一層の改良が必要とされる。 However, electronic devices are miniaturized on a daily basis, and further improvements are required to inspect the non-defective or defective electronic devices that are miniaturized more quickly and accurately.
特許文献1は、微小物体をフィーダと回転テーブルとの2箇所で撮像していた。回転テーブルで精度良く撮像するためには、回転テーブルが停止してから、さらに回転テーブルの(ポケット内の)ワークWが静止し安定するまで待つ必要があり、この時間が無駄となっていた。
In
また、特許文献1は、回転テーブルでも撮像するようにしていた。このため、超小型化されかつ外形も多様化する電子素子は、該回転テーブルのポケット内において撮像されるべき正しい姿勢に維持しにくい。
In
つまり、特許文献1は、フィーダにおいて撮像したときの姿勢を回転テーブルにおいて撮像し終えるまで維持する必要があった。ところが、例えば俵型や円柱型、カプセル型といった直方体以外の電子素子は該回転テーブルに至るまで、あるいは回転テーブルのポケット内で意図せず回転したり姿勢が崩れる可能性がある。
That is, in
ちなみに、特許文献1では、回転テーブルのポケット内で微小物体を正しい姿勢に矯正するための構成を備えていた。それでもなお、さらに微小化され、かつ直方体でも角が丸みを帯びた電子素子を検査する際には、回転テーブルに至るまで、及びポケット内で微小物体が姿勢を崩す現象が顕著になりつつある。
Incidentally, in
本発明が解決しようとする問題点は、より微小化する微小物体を検査する際、撮像箇所が複数あると、その位置まで姿勢を維持することが困難である点、また、回転テーブル上のワークを撮像するにはワークが静止し安定するまでの時間が必要で、無駄な時間が存在する点、である。 The problem to be solved by the present invention is that, when inspecting a minute object that is further miniaturized, if there are a plurality of imaging locations, it is difficult to maintain the posture to that position, and the work on the rotary table It takes time for the work to stop and stabilize, and there is wasted time.
上記した問題点を解消するために、本発明の微小物体検査装置は、微小物体を搬送するフィーダの無振動部を透明な材質を採用し、この無振動部の周辺に撮像手段を配置し、無振動部を通過する微小物体について撮像を行って、フィーダ通過後の微小物体を回転テーブルのポケットにて受け取り、該回転テーブルによって検査後の微小物体を振り分けて収納部へ搬送するようにした。 In order to solve the above-mentioned problems, the micro object inspection apparatus of the present invention employs a transparent material for the non-vibrating part of the feeder that conveys the micro object, and arranges imaging means around the non-vibrating part, The minute object passing through the non-vibrating part was imaged, the minute object after passing through the feeder was received in the pocket of the rotary table, and the minute object after the inspection was sorted by the rotary table and conveyed to the storage unit.
本発明に係る微小物体検査装置は、フィーダの無振動部を透明にしているのでこの無振動部で微小物体の例えば全面の撮像が行えるようになった。これによって、微小物体の全面の画像を一度に全て揃えることができるから検査に要する時間を短縮できる。 Since the non-vibrating part of the feeder is made transparent in the minute object inspection apparatus according to the present invention, for example, the entire surface of the minute object can be imaged by the non-vibrating part. As a result, all the images of the entire surface of the minute object can be prepared at a time, so that the time required for the inspection can be shortened.
また、本発明に係る微小物体検査装置は、回転テーブルでは微小物体を撮像しないので、回転テーブルにおいて受け取った微小物体の姿勢を維持する必要がなくなり、この結果姿勢の乱れに起因する検査精度の低下や誤検査がなくなり、精度の高い検査ができる。 Further, since the minute object inspection apparatus according to the present invention does not capture the minute object on the rotary table, it is not necessary to maintain the posture of the minute object received on the rotary table, and as a result, the inspection accuracy is lowered due to the disturbance of the posture. And there is no false inspection, and highly accurate inspection can be performed.
本発明は、例えば、図1〜図3に示す次の形態により実施可能である。図1は本発明の微小物体検査装置の要部概略構成を示す。図2は本発明の微小物体検査装置における回転テーブルを示す。図3は本発明の微小物体検査装置におけるフィーダを示す。 The present invention can be implemented by, for example, the following modes shown in FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a main part of a minute object inspection apparatus according to the present invention. FIG. 2 shows a rotary table in the minute object inspection apparatus of the present invention. FIG. 3 shows a feeder in the minute object inspection apparatus of the present invention.
本発明に係る微小物体検査装置は、例えばコンデンサチップのような微小物体(以下、ワークWと示す)の外観や寸法等を検査し、検査結果に基づいて良品と不良品とに分別するものであり、以下のように構成されている。 The micro object inspection apparatus according to the present invention inspects the appearance and dimensions of a micro object such as a capacitor chip (hereinafter referred to as a workpiece W) and sorts it into a non-defective product and a defective product based on the inspection result. Yes, it is configured as follows.
1は、ワークWを搬送するフィーダである。このフィーダ1は、未検査のワークWが収納された箇所 (不図示)から、振動を与えてワークWを整列搬送する振動部1Aと、ワークWの振動を静止し安定させた状態で撮像するため無振動部1Bを備える。
振動部1Aには、ストップ機構1bが設けられている。このストップ機構1bは、振動部1Aで整列されて順次搬送されるワークWを1つだけ無振動部1Bに送り、後続のワークWを一旦停止させる。 The vibration unit 1A is provided with a stop mechanism 1b. The stop mechanism 1b sends only one workpiece W, which is aligned and sequentially conveyed by the vibrating unit 1A, to the non-vibrating unit 1B, and temporarily stops the subsequent workpiece W.
ストップ機構1bは、振動部1Aの先端部に吸気口1baが形成されている。この吸気口1baは、不図示のポンプにホースを介して接続されており、このホースの途中には弁1bbが設けられている。 In the stop mechanism 1b, an air inlet 1ba is formed at the tip of the vibrating portion 1A. The intake port 1ba is connected to a pump (not shown) via a hose, and a valve 1bb is provided in the middle of the hose.
すなわち、ストップ機構1bの弁1bbを閉じると、吸気口1baの吸気が遮断されて、ワークWは後述する吸排気装置2Pによるポケット2Aからの吸気により無振動部1Bへ移動する。 That is, when the valve 1bb of the stop mechanism 1b is closed, the intake of the intake port 1ba is shut off, and the workpiece W moves to the non-vibrating portion 1B by intake from the pocket 2A by the intake / exhaust device 2P described later.
ストップ機構1bの弁1bbを開くと、吸気口1baの吸気によりワークWが一旦停止する。この繰り返しにより、ワークWを1つずつ無振動部1Bへ送り、ポケット2Aへ送るのである。 When the valve 1bb of the stop mechanism 1b is opened, the workpiece W is temporarily stopped by the intake of the intake port 1ba. By repeating this, the workpieces W are sent one by one to the non-vibrating part 1B and sent to the pocket 2A.
フィーダ1における無振動部1Bは、透明度の高いサファイアガラスなどでなる。このように無振動部1Bを透明とすることで、無振動部1Bを通過するワークWの上下、左右、前後の6面全てについて後述するカメラ4A〜4Fで撮像することが可能となった。
The non-vibrating part 1B in the
フィーダ1は、ワークWの搬送経路において、ワークWが転がったりして意図しない姿勢とならないように安定的に載置しつつ整列させるためのV字状もしくはコ字状の溝1aが形成されている。この溝1aは、V字状の場合は図1及び図3に示すように、ワークWの下面と他方側面の2面が接触してワークWを保持し、ワークWを予め斜めに位置させ、結果としてワークWの上面と一方側面が外側に向くようにしている。溝1aがコ字状の場合は、ワークWは底面の一部及び側面の一部が溝1aに接触してワークWを保持する。
The
なお、本例では、フィーダ1は、ワークWの搬送方向の順に振動部1A、無振動部1B、ガイド部1C、が配置される。ガイド部1Cは振動せず、後述する回転テーブル2における吸排気口2aからの吸引によりフィーダ1から正しくポケット2AへワークWを移動させるために設けられている。
In this example, the
2は、フィーダ1の先端(ガイド部1C)に、その側周面を対向させて設けた回転テーブルである。この回転テーブル2は、一旦停止を繰り返しつつ回転する。図1及び図2に示すように、回転テーブル2は、側周面から中心部に向けて矩形状に窪んだポケット2Aが周方向に間隔を存して複数形成されている。
Reference numeral 2 denotes a rotary table that is provided on the front end (guide portion 1C) of the
このポケット2Aにおける奥に入った壁面には、吸排気口2aが設けられている。吸排気口2aは、適宜吸気と排気を行う吸排気装置2Pにホースを介して接続されている。このホースには弁Vが設けられている。つまり、回転テーブル2は、ポケット2A毎に空気の吸気と排気が吸排気装置2P及び弁によって制御されるようになっている。なお、図1では、パイプ、及び吸排気装置2Pの図示を省略している。 An intake / exhaust port 2a is provided on the wall surface in the back of the pocket 2A. The intake / exhaust port 2a is connected through a hose to an intake / exhaust device 2P that appropriately performs intake and exhaust. This hose is provided with a valve V. That is, the rotary table 2 is configured such that the intake and exhaust of air is controlled by the intake / exhaust device 2P and the valve for each pocket 2A. In addition, in FIG. 1, illustration of a pipe and the intake / exhaust device 2P is omitted.
3は、回転テーブル2の外周位置に複数設けられ、検査後のワークWが振り分けられて収納される収納部である。収納部3は、回転テーブル2の一旦停止したときのポケット2Aと対向する箇所において、ワークWの検査結果に応じて複数用意されている。
収納部3へワークWを排出するには、その収納部3に対向したときのポケット2Aに対応する弁Vを開き、吸排気装置2Pを排気にして吸排気口2aより空気を吹き出すことで行う。
In order to discharge the workpiece W to the
収納部3の種類としては、例えば検査結果に何らのエラーが無い良品のワークWを収納する良品収納部3a、例えば上下左右及び前後の面にエラーがあったワークWをそれぞれ収納する不良品収納部3b,3c,3d,3e,3f,3gを少なくとも必要とする。
As the type of the
なお、収納部3は図1には、良品収納部3aと、不良品収納部3f,3gと、後述する強制排出収納部3zとを示し、残りは省略している。また、収納部3は、検査項目に応じて増加が可能であり、上記した回転テーブル回転位置においてポケット2Aが対向する箇所が残っていればその分だけ配置することができる。
In FIG. 1, the
そのときには、結果が早く出る検査項目から回転上流に配置することが望ましく、良品収納部3aは回転の下流位置に設けると良い。また、良品収納部3aのさらに下流位置で最下流位置には、何らかの要因でポケット2Aから排出されなかったワークWを強制的に排出し、これを収納する強制排出収納部3zを設けている。
In that case, it is desirable to arrange upstream from the inspection item where the result is early, and the non-defective product storage section 3a is preferably provided at the downstream position of the rotation. Further, a forcible
本例では、強制排出収納部3zに対向したポケット2Aにおいては、検査の結果やワークWの有無に関係なく、弁Vを開き、吸排気装置2Pを排気にする制御が行われる。このようにすることで、ワークWがポケット2Aから排出されないことによって生じるトラブルを防止できる。
In this example, in the pocket 2A facing the forced
4A〜4Fは、本例では例えばワークWの6面全面を撮像するために、撮像手段として無振動部1Bの周辺に設けたカメラである。具体的には、カメラ4A〜4Fは、次のように配置する。 In this example, 4A to 4F are cameras provided around the non-vibrating portion 1B as imaging means in order to image, for example, the entire six surfaces of the workpiece W. Specifically, the cameras 4A to 4F are arranged as follows.
カメラ4A,4Bは、ワークWの上面と下面をそれぞれ撮像するために、フィーダ1の無振動部1Bの上方と下方に各々設けられている。また、カメラ4C,4Dは、ワークWの左面と右面をそれぞれ撮像するために、同じくフィーダ1の無振動部1Bの左方と右方に各々設けられている。カメラ4E,4Fは、ワークWの前面と後面をそれぞれ撮像するためにフィーダの無振動部1Bにおける搬送方向前後の上方に各々設けられている。
The cameras 4A and 4B are respectively provided above and below the non-vibrating part 1B of the
なお、実際にはフィーダ1の無振動部1Bでは(V字状の)溝1aによってワークWが傾いているので、この傾きに応じてカメラ4A〜4Fも傾いた位置に設けられることになる。つまり、カメラ4A〜4Dは、その撮像視野中心にワークWの各面を真正面に捉えるように配置しているのである。カメラ4E,4Fは、配置上ワークWの前後面をそれぞれ真正面に捉えることができないが、できる限りフィーダ1に近い位置、つまり低い位置に配置するようにしている。
Actually, since the workpiece W is inclined by the (V-shaped) groove 1a in the non-vibrating portion 1B of the
次に、上記構成の微小物体検査装置の動作について説明する。ワークWがフィーダ1によって搬送される際、振動部1AによってワークWの姿勢が整えられ、また、溝1aが形成されているから、ワークWは溝1aに沿って安定した姿勢で搬送される。
Next, the operation of the micro object inspection apparatus having the above configuration will be described. When the workpiece W is conveyed by the
ストップ機構1bにおいて、弁1bbを閉じると、吸気口1baからの吸気が遮断されてワークWは、吸排気装置2Pによる吸気によりポケット2Aへと移動する。ワークWが無振動部1Bを通過する瞬間に、カメラ4A〜4Fで同時にワークWの上下左右前後の面を撮像する。そして、ポケット2AへワークWが移動すると、回転テーブル2の回転中にいま撮像したデータが画像処理される。 When the valve 1bb is closed in the stop mechanism 1b, the intake air from the intake port 1ba is shut off, and the workpiece W moves to the pocket 2A by the intake air by the intake / exhaust device 2P. At the moment when the workpiece W passes through the non-vibrating portion 1B, the upper and lower, left and right and front and rear surfaces of the workpiece W are simultaneously imaged by the cameras 4A to 4F. Then, when the work W moves to the pocket 2A, the data that has been imaged while the rotary table 2 is rotating is subjected to image processing.
画像処理による検査結果は回転テーブル2の回転においてポケット2Aが収納部3に対向するまでに順次出力され、この出力に応じて吸排気装置2P及び弁Vが制御される。すなわち、例えばワークWの上面に欠陥がある場合は、その旨出力され、当該ワークWが存在するポケット2Aが上面について欠陥のあるワークWを収納する不良品収納部3bと対向したとき、吸排気口2Pを排気にし、弁Vを開き、ワークWを不良品収納部3bへ排出する。
The inspection result by the image processing is sequentially output until the pocket 2A faces the
以下、本発明に係る微小物体検査装置の効果を確認する実験について説明する。
実施例として採用した装置は、本発明に係る微小物体検査装置である。
比較例として採用した装置は、特許文献1に係る微小物体検査装置である。
Hereinafter, an experiment for confirming the effect of the minute object inspection apparatus according to the present invention will be described.
The apparatus adopted as an example is a minute object inspection apparatus according to the present invention.
The apparatus adopted as a comparative example is a micro object inspection apparatus according to
実験に用いたワークWと、比較条件は、次の通りである。
(1)縦0.4mm、横0.2mmの俵型形状で1万個のワークWをどれだけの時間で分別できたか、また、(2)良品と分別したにも拘わらず欠陥のあったワークWがどれだけあるか、についてを判断した。
The workpiece W used in the experiment and the comparison conditions are as follows.
(1) How long it was possible to sort 10,000 workpieces W in a vertical shape of 0.4mm in length and 0.2mm in width, and (2) there was a defect despite being separated from good products It was judged how much work W there was.
なお、(2)については、予め100個あたりに10個の割合で欠陥を有したワークWを混在させておき、(1)による検査後に、実施例と比較例とのそれぞれについて検査速度を大幅に遅くして、確実な検査を行うことによって確認した。 For (2), workpieces W having defects at a rate of 10 pieces per 100 pieces are mixed in advance, and after the inspection in (1), the inspection speed is greatly increased for each of the example and the comparative example. This was confirmed by conducting a reliable inspection later.
(実施例)
実施例については次の結果となった。
(1)約5分で分別できた。
(2)良品として分別した中に欠陥のワークWは1個も存在しなかった。
(Example)
The following results were obtained for the examples.
(1) Separation was possible in about 5 minutes.
(2) None of the defective workpieces W existed while being classified as non-defective products.
(比較例)
比較例については次の結果となった。
(1)約8分で分別できた。
(2)良品として分別した中に欠陥のワークWが5個存在した。
(Comparative example)
The following result was obtained for the comparative example.
(1) Separation was possible in about 8 minutes.
(2) There were 5 defective workpieces W that were sorted as non-defective products.
(1)の結果から、比較例はワークWをフィーダと回転テーブルの2箇所で撮像するのに対し、実施例は、ワークWの全面を無振動部1Bで一度に撮像できるので検査時間を大幅に短縮することができ、単位時間当たりで処理できるワークWの量が増えた。 From the result of (1), while the comparative example images the workpiece W at two locations of the feeder and the rotary table, the embodiment can image the entire surface of the workpiece W at once with the non-vibrating portion 1B, which greatly increases the inspection time. The amount of workpieces W that can be processed per unit time has increased.
(2)の結果からは次のことが言える。比較例は、回転テーブルでの撮像時に俵型のワークWの姿勢が崩れることがあり、その結果、フィーダで撮像した面を再度撮像する、あるいはフィーダで撮像しなかった面を再度撮像しなかったりする現象が生じた。これに起因して、良品と分別したワークWには欠陥を有するものが存在した。 The following can be said from the result of (2). In the comparative example, the posture of the bowl-shaped workpiece W may be collapsed during imaging on the rotary table. As a result, the surface captured by the feeder is captured again, or the surface that was not captured by the feeder is not captured again. The phenomenon that occurs. Due to this, there is a work W that has been classified as a non-defective product and has a defect.
比較例に対し、実施例は、無振動部1Bを通過する一瞬でワークWの全面を同時に撮像するから、撮像しなかったり、再度撮像したりという面が生じることがなく、この結果、良品と分別したワークWには欠陥を有するものは存在しなかった。 In contrast to the comparative example, in the example, the entire surface of the workpiece W is simultaneously imaged in an instant that passes through the non-vibrating portion 1B, so that there is no occurrence of imaging or re-imaging. None of the sorted workpieces W had defects.
本発明は、上記実施例では、電子部品の外観検査を行う例で説明したが、電子部品に限らず、構造物において昨今微細化するパーツの良品又は不良品を分別するために用いてもよい。 Although the present invention has been described with reference to an example in which an appearance inspection of an electronic component is performed in the above-described embodiment, the present invention is not limited to an electronic component, and may be used for separating non-defective products or defective products of parts that are recently miniaturized in a structure. .
また、無振動部1Bは、サファイアガラスに限らず、透明で疵が付きにくい材質で構成しても構わないが、無色であることが望ましい。さらに、上記した例では、特に照明について説明しなかったが、ワークWの検査項目に応じて照明の位置を調節することで精度をさらに向上させることができる。 Further, the non-vibrating portion 1B is not limited to sapphire glass, but may be made of a transparent material that does not easily wrinkle, but is desirably colorless. Furthermore, in the above-described example, the illumination is not particularly described, but the accuracy can be further improved by adjusting the position of the illumination according to the inspection item of the workpiece W.
さらに、回転テーブル2は、上記では水平配置型のものを採用したが、垂直配置するものであっても構わない。また、カメラ4A〜4Fについては、上記ではワークWの6面検査を行う場合での配置を例示したが、無振動部1Bを通過するワークWが一度に同時に撮像でき、無振動部1Bの近傍又は周辺であれば、カメラの台数や位置や角度が上記に限定されることはない。 Further, in the above description, the rotary table 2 is a horizontal arrangement type, but may be a vertical arrangement. Moreover, about the cameras 4A-4F, although the arrangement | positioning in the case of performing the 6-plane inspection of the workpiece | work W was illustrated above, the workpiece | work W which passes the non-vibration part 1B can be simultaneously imaged at once, and the vicinity of the non-vibration part 1B Or if it is a periphery, the number of cameras, a position, and an angle will not be limited above.
1 フィーダ
1A 振動部
1B 無振動部
1a 溝
1b ストップ機構
2 回転テーブル
2A ポケット
2a 吸排気口
3 収納部
4A〜4F カメラ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
3. The minute object inspection apparatus according to claim 1, wherein a plurality of storage portions for separating the minute objects for each inspection result are arranged at positions facing the pockets of the rotary table.
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